CN114014389A - 一种净水机产水的tds值调节方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种净水机产水的TDS值调节方法，所述净水机具有若干种能够分别产出不同水的产水单元，以TDS值最低的产水作为基础水，将其它产水单元的产水混入基础水以制备出具有所需TDS值的调节水，制备时，首先在净水机的控制装置设定所需调节水的TDS值，然后实时采集所述基础水和所述混入的各产水的流量和TDS值、所制备的调节水的TDS值，并由所述控制装置根据公式：
Figure DDA0003337903630000011
调节所混入的各产水的流量，直至所混合的调节水的TDS值达到设定值。本发明TDS值调节方法以先设定所需调节水的TDS值，然后再由控制装置将出水调节至所设定TDS值的工作方式，实现了调节水制备的按需自动控制，提高了客户使用的舒适感，纯数字设定方式保证了净水机工作的可靠性和稳定性。

Description

一种净水机产水的TDS值调节方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种净水机产水的TDS值调节方法，以及应用该方法的净水机产水输出结构和净水机。
背景技术
随着水净化技术的不断创新，人们陆续开发出了超滤膜过滤技术、RO膜过滤技术、纳滤膜过滤技术，等等，相应地，市场上也出现了基于不同过滤技术的净水机。
在中国南方地区，因为雨量充沛、水污染相对较小、水质硬度较低，超滤膜净水器产品以其0.01微米的过滤孔径，截留了水中的泥沙、胶体、藻类、有机物、细菌等，同时保留了水中的所有矿物质，在使用市政自来水为原水的情况下已基本可以让人们用上健康洁净的水，其无需用电、原水利用率高的优点得到用户的认可从而得以大面积使用推广。而中国北方地区因雨量偏少、水污染较高、水质硬度高，以超滤膜为主体的净水器产品因无法降低水的硬度，而出现出水口感差、烧水结垢等现象，用户不能接受而使推广受到阻碍。
RO膜过滤精度高达0.0001微米，几乎能过滤除水以外的一切杂质，去除了水垢也保持了饮用水良好的口感，市场占有率持续上升。但高过滤精度的纯水机，在过滤掉所有有害物质的同时也过滤掉了对人体有益的矿物质和微量元素，老人和小孩长期饮用可能会造成人体体内微量元素流失进而有致病的危险，也在一定程度上受到用户的质疑。
为满足客户饮用既安全又健康的直饮水需求，净水行业普遍的做法是推广纯水、矿水双水机，即：在净水机内同时设置RO膜产水单元和超滤膜产水单元，并对RO膜产水单元的产水(下称纯水)和超滤膜产水单元的产水(下称矿水)的输出分开控制，客户可自行选择打开纯水或矿水饮用。但此做法的缺点在于矿水与纯水相比较口感差距明显，而且矿水不能去除水垢，绝大部分用户的最终选择是将纯水用作饮用水而将矿水作为洗菜、淘米的洗涤用水，失去了厂家推广双水机既保安全又保健康的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种基于具有多种产水单元的净水机产水的TDS值调节方法，并进一步提出应用该方法的净水机产水输出结构以及一种净水机。
为实现上述目的，本发明技术方案具体如下：
一种净水机产水的TDS值调节方法，所述净水机具有若干种能够分别产出不同水的产水单元，以TDS值最低的产水作为基础水，将其它产水单元的产水混入基础水以制备出具有所需TDS值的调节水，制备时，首先在净水机的控制装置设定所需调节水的TDS值，然后实时采集所述基础水和所述混入的各产水的流量和TDS值、所制备的调节水的TDS值，并由所述控制装置根据公式：
Figure BDA0003337903610000021
调节所混入的各产水的流量，直至所混合的调节水的TDS值达到设定值，得到所需的调节水，其中：
T’为调节水的TDS值，
T0为基础水的TDS值，
V0为基础水的流量值，
Ti为所混入第i种产水的TDS值，
Vi为所混入第i种产水的流量值。
进一步，混入所述基础水的所述各产水的流量利用可调比例阀进行调节。
进一步，利用流量计采集所述各流量值，利用TDS探针来采集所述各TDS值。
进一步，制备出的所述调节水的TDS值的设定范围从基础水的TDS值到所混入的其中最高的产水的TDS值。
进一步，所述基础水为经RO膜过滤产水单元产出的纯水，所混入的产水包括经超滤膜过滤产水单元产出的矿水。
实施上述TDS值调节方法的一种净水机产水输出结构，包括基础水输入管路和其它各产水单元的产水输入管路，还包括调节水管路、调节水输出装置和调节水TDS值设定装置，所述各输入管路上均设置有流量计和TDS探针，所述调节水管路上设置有TDS探针，在调节水管路的输入端，所述其它各产水输入管路分别经可调比例阀接入所述基础水输入管路，调节水管路的输出端与调节水输出装置相接，净水机控制装置与所述调节水TDS值设定装置、流量计、TDS探针和可调比例阀电连接，以对所输出调节水的TDS值进行设定。
进一步，所述调节水输出装置为出水龙头。
进一步，所述出水龙头具有与所述调节水管路相接的调节水输入端和与所述其它各产水输入管路一一相接的输入端，所述其它各产水输入管路均具有主管和第一输出支管、第二输出支管，所述可调比例阀位于所述第一输出支管上，所述第二输出支管与所述出水龙头相接，调节水管路上和第二输出支管上均设置有控制水流通断的电磁阀。
进一步，所述其它各产水输入管路上的所述流量计均位于各自主管上。
进一步，所述第一输出支管上还设置有逆止阀。
进一步，所述逆止阀位于所述可调比例阀的上游。
进一步，所述调节水TDS值设定装置集成在所述出水龙头上，所述调节水TDS值设定装置包括显示屏和设定旋钮和/或按键。
进一步，所述基础水为RO膜过滤产水单元产出的纯水，所述其它各产水单元的产水包括超滤膜过滤产水单元产出的矿水，所述设定旋钮具有矿水、纯水、调节水和关设定档位，所述出水龙头具有出水流量控制阀。
进一步，所述设定旋钮包括外圈旋钮和内圈旋钮，其中，外圈旋钮具有档位：纯水、矿水、调节水和关，所述档位分别对应：开纯水、开矿水、开可调TDS值调节水和关水，内圈旋钮具有周向间隔排列“低”和“高”两个端点位，“低”和“高”端点位之间设置有用以表示TDS值的变化弧线。
进一步，所述内圈旋钮里侧还设置有辅助显示屏。
一种净水机，该净水机应用上述TDS值调节方法制取调节水。
进一步，所述净水机采用上述产水输出结构。
本发明TDS值调节方法以先设定所需调节水的TDS值，然后再由控制装置将出水调节至所设定TDS值的工作方式，实现了调节水制备的按需自动控制，方便了客户的使用，提高了使用的舒适感，而且纯数字设定方式保证了净水机工作的可靠性和稳定性。
本发明净水机产水输出结构通过设置流量计、可调比例阀和TDS探针等装置为调节水的自动控制创造了条件，通过采用具有多个输入端的出水龙头并在各输入管道上设置电磁阀，使净水机既能够单纯输出各产水单元的产水，又能够输出具有所需TDS值的调节水，丰富了净水机的功能，拓宽了净水机的适用空间。
附图说明
图1为本发明净水机的示意性结构图；
图2为图1中标记13所示设定旋钮的正面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
本发明净水机产水的TDS值调节方法针对的是具有若干种能够分别产出不同水的产水单元的净水机，各产生单元分别以不同方式对水进行处理，从而形成不同TDS值的产水，如：利用超滤膜过滤技术产出的矿水，利用RO膜过滤技术产出的纯水，利用纳滤膜过滤技术产出的水，以及利用其它技术产出的各种水，本发明以其中TDS值最低的产水作为基础水，例如纯水，通过将其它各具有不同TDS值的产水(例如矿水)混入基础水中，从而制备出具有所需TDS值并具备所需特点、功能的调节水，以满足不同用户的需求。
以具有矿水产水单元和纯水产水单元的净水机为例，本发明方法首先设定所需调节水的TDS值，然后根据实时采集的纯水、矿水、调节水的TDS值和纯水、矿水的流量，调节矿水混入到纯水中的量，直至所制备的调节水达到设定的TDS值。
因TDS值的采集可由TDS探针执行，流量的采集由流量计完成，矿水混入量的调节可通过改变混入管路上的可调比例阀的开启度来实现，TDS值的设定只是初始信息的输入，将这些信号输送给控制装置即可由控制装置自动完成调节水TDS值的调节过程，期间无需人的参与，因而本发明方法能够实现调节水制备的数字化自动控制。
当净水机中还设置有纯水、矿水之外的其它种类的产生单元或功能水产水单元时，按与矿水同样的方式将其混入纯水，即可制备出具有所需TDS值和所需功能要求的调节水。
图1所示为将本发明方法应用于具有矿水产水单元和纯水产水单元的净水机的示例，示例中，矿水经流量计211、逆止阀17、可调比例阀16混入纯水以形成调节水，矿水管路上设置有TDS探针23，纯水管路上设置有流量计29和TDS探针27，调节水管路上设置有TDS探针18，制备调制水时，首先通过显示屏12和设定旋钮13设定所要制备调节水的TDS值，然后净水机控制装置控制纯水产水单元的进水电磁阀24和调节水管路上的出水电磁阀14打开，电磁阀15保持关闭，流量计211、流量计29、TDS探针23、TDS探针27、TDS探针18的信号实时输送给控制装置，控制装置根据公式：
Figure BDA0003337903610000041
计算V1，再根据V1值调节可调比例阀16的开启度，调节矿水向纯水中的混入量，直至所制备的调节水达到所设定的TDS值，公式中：
T’为调节水TDS值，
T0为纯水TDS值，
V0为纯水流量值，
T1为矿水TDS值，
V1为矿水混入流量值。
当混入纯水的还有第二种产水时，上述公式变成：
Figure BDA0003337903610000051
公式中：
T’为调节水的TDS值，
T0为纯水TDS值，
V0为纯水流量值，
T1为矿水TDS值，
V1为矿水混入流量值，
T2为第二种产水TDS值，
V2为第二种产水混入流量值。
对于设置有三种、四种，甚至更多种产水单元的净水机，当要求净水机能够单纯输出各种产水单元的产水时，相应地，则需要增加出水龙头11的输入端，并在相应管路上设置控制水流通断的电磁阀。
增加调制水输出功能后，图1所示的净水机成为三出水净水机，包括超滤滤芯21、碳棒滤芯22、TDS探针23、进水电磁阀24、增压泵25、反渗透膜滤芯26、TDS探针27、后置滤芯28、浓水电磁阀210、流量计211、流量计29、逆止阀17、可调比例阀16、TDS探针18、出水电磁阀14、出水电磁阀15、显示屏12、设定旋钮13、出水龙头11，其中，超滤滤芯21、碳棒滤芯22组成矿水产水单元，进水电磁阀24、增压泵25、反渗透膜滤芯(RO膜)26、后置滤芯28、浓水电磁阀210组成纯水产水单元，TDS探针23、TDS探针27、流量计29、流量计211、逆止阀17、可调比例阀16、TDS探针18、出水电磁阀14、出水电磁阀15、显示屏12、设定旋钮13、出水龙头11组成净水机的产水输出结构。
净水机的产水输出结构中，矿水输入管路包括主管和下游的第一、第二输出支管，TDS探针23和流量计211设置在主管管路上，分别用于检测矿水的TDS值和流量，第一输出支管与纯水输入管路相接，逆止阀17、可调比例阀16设置在第一输出支管上，第二输出支管与出水龙头11上的矿水输入端相接，出水电磁阀15设置在第二输出支管上；TDS探针27和流量计29设置在纯水输入管路上，分别用于检测纯水的TDS值和流量；TDS探针18和出水电磁阀14设置在调节水管路上，TDS探针18用于检测调节水的TDS值，调节水管路与出水龙头11上的调节水输入端相接。因纯水的TDS值由反渗透膜滤芯26决定，因而纯水输入管路上的TDS探针27也可如图中所示设置在后置滤芯28的上游；显示屏12和设定旋钮13组成净水机输出产水种类的设定装置和输出调节水时的调节水TDS值设定装置。
如图2所示，设定旋钮13包括外圈旋钮13-1、内圈旋钮13-2和位于内圈里侧的辅助显示屏13-3，其中，外圈旋钮13-1的具有档位：纯水、矿水、调节水和关，分别对应：开纯水、开矿水、开可调TDS值调节水和关水，内圈旋钮13-2具有周向间隔排列“低”和“高”两个端点位，“低”和“高”端点位之间设置有用以表示TDS值的变化弧线。显示屏优选采用LED显示，其中，显示屏12用于显示矿水TDS值、纯水TDS值、调节水TDS值、定量取水体积、滤芯寿命等信息；辅助显示屏13-3则可以如图中所示，用于显示矿水TDS值、纯水TDS值、调节水TDS值。
另外，显示屏12上还可以设置操作按键(图中未示出)。当然，也可以不设置辅助显示屏13-3，也可以不设置设定旋钮，对净水机产水的输出设定全部由显示屏12上的操作按键来完成，而且，在设定旋钮13直径比较大，能够采用较大直径辅助显示屏13-3的情况下，也可以不设置显示屏12，所需是信息全部由辅助显示屏13-3来显示。
流量计29和流量计211除了用于净水机产水的输出设定之外，控制装置还可以通过流量计和泵运行时间计算的出水量来判断定量取水体积是否达到设定值，还可以通过流量计来计算累计出水量，并转换为各个滤芯的使用寿命提示信息。
图1所示的净水机通过采用了具有两个输入端的出水龙头11，并在两个输入端的连接管路上设置了出水电磁阀14、出水电磁阀15，关闭进水电磁阀24、出水电磁阀14、可调比例阀16和增压泵25，打开出水电磁阀15，即可单纯地输出矿水，关闭出水电磁阀15和可调比例阀16，启动增压泵25，打开进水电磁阀24和出水电磁阀14，即可单纯地输出纯水，关闭出水电磁阀15，打开进水电磁阀24、可调比例阀16和出水电磁阀14，启动增压泵25，即可按设定的TDS值输出所需的调节水，因而具有输出三种产水的功能。
显示屏12和设定旋钮13组成净水机产水的输出设定装置集成在出水龙头11上，出水龙头11上还可以设置出水流量控制阀(图中未示出)，并且该出水流量控制阀可以由设定旋钮13联动控制。
上述净水机工作时，待机状态下，默认进水电磁阀24、增压泵25和出水电磁阀14、出水电磁阀15都是不通电的。
将设定旋钮13的外圈旋钮13-1拧至“纯水”档位时，控制进水电磁阀24、增压泵25和出水电磁阀14通电，净水机输出纯水。将外圈旋钮13-1拧至“关”档位时，净水机进入待机状态。将外圈旋钮13-1拧至“矿水”档位时，控制出水电磁阀15通电，净水机输出矿水。将外圈旋钮13-1拧至“调节水”档位时，控制进水电磁阀24、增压泵25和出水电磁阀14通电，调节比例阀16打开，纯水及矿水混合后出水，通过内圈旋钮13-2设定所需可调水的TDS值，控制装置自动将调节水的TDS值调节至所设定的数值。
上述示例只是用于说明本发明的技术思想，对本发明的保护范围并不起限定作用，例如，上述示例中仅包含了矿水和纯水两种产水，但也可以向纯水中混入第二种、第三种、甚至更多种产水，同时，对于具有两种以上产水但不包含纯水的情形，也可以TDS值最低的产水作为基础水，将其它产水混入来制备调制水；总之，在本发明的教导下，本领域技术人员能够做出的各种具体实施方式都在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种净水机产水的TDS值调节方法，其特征在于，所述净水机具有若干种能够分别产出不同水的产水单元，以TDS值最低的产水作为基础水，将其它产水单元的产水混入基础水以制备出具有所需TDS值的调节水，制备时，首先在净水机的控制装置设定所需调节水的TDS值，然后实时采集所述基础水和所述混入的各产水的流量和TDS值、所制备的调节水的TDS值，并由所述控制装置根据公式：
Figure FDA0003337903600000011
调节所混入的各产水的流量，直至所混合的调节水的TDS值达到设定值，得到所需的调节水，其中：
T’为调节水TDS值，
T0为基础水的TDS值，
V0为基础水的流量值，
Ti为所混入第i种产水的TDS值，
Vi为所混入第i种产水的流量值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，混入所述基础水的所述各产水的流量利用可调比例阀进行调节。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用流量计采集所述各流量值，利用TDS探针来采集所述各TDS值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制备出的所述调节水的TDS值的设定范围从基础水的TDS值到所混入的其中最高的产水的TDS值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础水为经RO膜过滤产水单元产出的纯水，所混入的产水包含经超滤膜过滤产水单元产出的矿水。
6.一种实施权利要求1-5任一所述方法的净水机产水输出结构，其特征在于，包括基础水输入管路和其它各产水单元的产水输入管路，还包括调节水管路、调节水输出装置和调节水TDS值设定装置，所述各输入管路上均设置有流量计和TDS探针，所述调节水管路上设置有TDS探针，在调节水管路的输入端，所述其它各产水输入管路分别经可调比例阀接入所述基础水输入管路，调节水管路的输出端与调节水输出装置相接，净水机控制装置与所述调节水TDS值设定装置、流量计、TDS探针和可调比例阀电连接，以对所输出调节水的TDS值进行设定。
7.如权利要求6所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述调节水输出装置为出水龙头。
8.如权利要求7所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述出水龙头具有与所述调节水管路相接的调节水输入端和与所述其它各产水输入管路一一相接的输入端，所述其它各产水输入管路均具有主管和第一输出支管、第二输出支管，所述可调比例阀位于所述第一输出支管上，所述第二输出支管与所述出水龙头相接，调节水管路上和第二输出支管上均设置有控制水流通断的电磁阀。
9.如权利要求8所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述其它各产水输入管路上的所述流量计均位于各自主管上。
10.如权利要求8所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述第一输出支管上还设置有逆止阀。
11.如权利要求10所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述逆止阀位于所述可调比例阀的上游。
12.如权利要求7所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述调节水TDS值设定装置集成在所述出水龙头上，所述调节水TDS值设定装置包括显示屏和设定旋钮和/或按键。
13.如权利要求12所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述基础水为RO膜过滤产水单元产出的纯水，所述其它各产水单元的产水包括超滤膜过滤产水单元产出的矿水，所述设定旋钮具有矿水、纯水、调节水和关设定档位，所述出水龙头具有出水流量控制阀。
14.如权利要求13所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述设定旋钮包括外圈旋钮和内圈旋钮，其中，外圈旋钮具有档位：纯水、矿水、调节水和关，所述档位分别对应：开纯水、开矿水、开可调TDS值调节水和关水，内圈旋钮具有周向间隔排列“低”和“高”两个端点位，“低”和“高”端点位之间设置有用以表示TDS值的变化弧线。
15.如权利要求14所述的净水机产水输出结构，其特征在于，所述内圈旋钮里侧还设置有辅助显示屏。
16.一种净水机，其特征在于，该净水机应用权利要求1-5任一所述方法制取调节水。
17.如权利要求16所述的净水机，其特征在于，该净水机采用权利要求6-15任一所述的净水机产水输出结构。
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